JP2002184397A - アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 充放電サイクルを繰り返しても膨潤が少なく
製造が容易なアルカリ蓄電池用正極板、およびその製造
方法、ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 導電性の支持体と支持体に支持された活
物質とを備え、活物質が水酸化ニッケルを含み、極板の
中央部の多孔度が極板の表面部の多孔度よりも大きい。
その製造は活物質を充填後、２段階のロールプレス工程
でプレスすることで作製する。正極板１０の中央部は、
水酸化ニッケル粒子１２が粗に配置されており、多孔度
が表面より大きくなっている。そのため、水酸化ニッケ
ルの一部がγ型に変化しても、中央の空隙が体積膨張を
吸収しやすくなる。
製造が容易なアルカリ蓄電池用正極板、およびその製造
方法、ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 導電性の支持体と支持体に支持された活
物質とを備え、活物質が水酸化ニッケルを含み、極板の
中央部の多孔度が極板の表面部の多孔度よりも大きい。
その製造は活物質を充填後、２段階のロールプレス工程
でプレスすることで作製する。正極板１０の中央部は、
水酸化ニッケル粒子１２が粗に配置されており、多孔度
が表面より大きくなっている。そのため、水酸化ニッケ
ルの一部がγ型に変化しても、中央の空隙が体積膨張を
吸収しやすくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池用
正極板およびその製造方法、ならびにそれを用いたアル
カリ蓄電池に関する。
正極板およびその製造方法、ならびにそれを用いたアル
カリ蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルカリ蓄電池は、ポータブル機
器や携帯機器などの電源として、また電気自動車などの
電源として注目されている。アルカリ蓄電池の中でも、
正極活物質に水酸化ニッケルを用いた蓄電池は、エネル
ギー密度が高く信頼性に優れた二次電池として特に注目
されている。
器や携帯機器などの電源として、また電気自動車などの
電源として注目されている。アルカリ蓄電池の中でも、
正極活物質に水酸化ニッケルを用いた蓄電池は、エネル
ギー密度が高く信頼性に優れた二次電池として特に注目
されている。
【０００３】活物質に水酸化ニッケルを用いるニッケル
正極では、充放電サイクルを繰り返すと、正極活物質で
ある水酸化ニッケルの一部がγ型オキシ水酸化ニッケル
に変化する。このγ型オキシ水酸化ニッケルは、β型オ
キシ水酸化ニッケルと比較して結晶体積が大きい。その
ため、充放電サイクルを繰り返すとニッケル正極が膨潤
して極板体積が大きくなり、ニッケル正極に保持される
電解液量が大きくなる。その結果、セパレータに保持さ
れる電解液量が少なくなる。セパレータ中の電解液が減
少すると、電池の内部抵抗が上昇して出力特性が低下す
るという問題があった。また、サイクル寿命が短くなる
という問題もあった。
正極では、充放電サイクルを繰り返すと、正極活物質で
ある水酸化ニッケルの一部がγ型オキシ水酸化ニッケル
に変化する。このγ型オキシ水酸化ニッケルは、β型オ
キシ水酸化ニッケルと比較して結晶体積が大きい。その
ため、充放電サイクルを繰り返すとニッケル正極が膨潤
して極板体積が大きくなり、ニッケル正極に保持される
電解液量が大きくなる。その結果、セパレータに保持さ
れる電解液量が少なくなる。セパレータ中の電解液が減
少すると、電池の内部抵抗が上昇して出力特性が低下す
るという問題があった。また、サイクル寿命が短くなる
という問題もあった。
【０００４】これらの問題を解決するために、水酸化ニ
ッケルに水酸化コバルトを添加する方法（特開昭５０−
１３２４４１号公報）、水酸化ニッケルをニッケル基板
に充填したのちＣｏ（ＯＨ）2を形成させる方法（特公
昭５７−５０１８号公報）、活物質の保持体である焼結
ニッケル基板に金属コバルトを含有させる方法（特公昭
５４−１０１０号公報）などが提案されている。さら
に、特開平６−１３０７６号公報では、コバルトを含有
するニッケル基板と、コバルトと固溶体を形成した水酸
化ニッケルと、ニッケルまたはコバルトと固溶体を形成
しない水酸化カドミウムとを備えたアルカリ電池用ニッ
ケル正極板が提案されている。
ッケルに水酸化コバルトを添加する方法（特開昭５０−
１３２４４１号公報）、水酸化ニッケルをニッケル基板
に充填したのちＣｏ（ＯＨ）2を形成させる方法（特公
昭５７−５０１８号公報）、活物質の保持体である焼結
ニッケル基板に金属コバルトを含有させる方法（特公昭
５４−１０１０号公報）などが提案されている。さら
に、特開平６−１３０７６号公報では、コバルトを含有
するニッケル基板と、コバルトと固溶体を形成した水酸
化ニッケルと、ニッケルまたはコバルトと固溶体を形成
しない水酸化カドミウムとを備えたアルカリ電池用ニッ
ケル正極板が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、γ
型オキシ水酸化ニッケルの生成を抑制して正極板の膨潤
を防止することを目的とするものであるが、いずれも不
十分であった。
型オキシ水酸化ニッケルの生成を抑制して正極板の膨潤
を防止することを目的とするものであるが、いずれも不
十分であった。
【０００６】上記問題を解決するため、本発明は、充放
電サイクルを繰り返しても膨潤が少なく製造が容易なア
ルカリ蓄電池用正極板、およびその製造方法、ならびに
それを用いたアルカリ蓄電池を提供することを目的とす
る。
電サイクルを繰り返しても膨潤が少なく製造が容易なア
ルカリ蓄電池用正極板、およびその製造方法、ならびに
それを用いたアルカリ蓄電池を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアルカリ蓄電池用正極板は、導電性の支持
体と前記支持体に支持された活物質とを備えるアルカリ
蓄電池用正極板であって、前記活物質が水酸化ニッケル
を含み、中央部の多孔度が表面部の多孔度よりも大き
い。上記アルカリ蓄電池用正極板では、充放電サイクル
によってγ型オキシ水酸化ニッケルが生成しても、極板
中央部の多孔度が大きいために活物質の体積増大を吸収
して極板の膨潤が小さい。したがって、上記アルカリ蓄
電池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返しても
膨潤が少なく製造が容易なアルカリ蓄電池用正極板が得
られる。
め、本発明のアルカリ蓄電池用正極板は、導電性の支持
体と前記支持体に支持された活物質とを備えるアルカリ
蓄電池用正極板であって、前記活物質が水酸化ニッケル
を含み、中央部の多孔度が表面部の多孔度よりも大き
い。上記アルカリ蓄電池用正極板では、充放電サイクル
によってγ型オキシ水酸化ニッケルが生成しても、極板
中央部の多孔度が大きいために活物質の体積増大を吸収
して極板の膨潤が小さい。したがって、上記アルカリ蓄
電池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返しても
膨潤が少なく製造が容易なアルカリ蓄電池用正極板が得
られる。
【０００８】上記アルカリ蓄電池用正極板は、前記支持
体に前記活物質を充填し、２段階のロールプレス工程で
プレスすることによって作製されることが好ましい。上
記構成によれば、製造が特に容易になる。
体に前記活物質を充填し、２段階のロールプレス工程で
プレスすることによって作製されることが好ましい。上
記構成によれば、製造が特に容易になる。
【０００９】また、本発明のアルカリ蓄電池用正極板の
製造方法は、導電性の支持体と前記支持体に支持された
活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板の製造方法で
あって、前記活物質が充填された前記支持体を第１のロ
ールでプレスして第１のシートを形成する第１の工程
と、前記第１のロールよりも直径が小さい第２のロール
を用いて、前記第１の工程よりも小さいプレス圧力で前
記第１のシートをプレスすることによって、中央部の多
孔度が表面部の多孔度よりも大きい第２のシートを作製
する第２の工程とを含む。上記製造方法によれば、本発
明のアルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
製造方法は、導電性の支持体と前記支持体に支持された
活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板の製造方法で
あって、前記活物質が充填された前記支持体を第１のロ
ールでプレスして第１のシートを形成する第１の工程
と、前記第１のロールよりも直径が小さい第２のロール
を用いて、前記第１の工程よりも小さいプレス圧力で前
記第１のシートをプレスすることによって、中央部の多
孔度が表面部の多孔度よりも大きい第２のシートを作製
する第２の工程とを含む。上記製造方法によれば、本発
明のアルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
【００１０】また、本発明のアルカリ蓄電池は、正極板
と負極板とを備えるアルカリ蓄電池であって、前記正極
板が上記本発明のアルカリ蓄電池用正極板である。上記
アルカリ蓄電池によれば、充放電サイクルを繰り返して
も内部抵抗の上昇が小さいアルカリ蓄電池がえられる。
これによって、サイクル寿命特性が良好で、充放電サイ
クルによる出力特性の変化が小さいアルカリ蓄電池が得
られる。
と負極板とを備えるアルカリ蓄電池であって、前記正極
板が上記本発明のアルカリ蓄電池用正極板である。上記
アルカリ蓄電池によれば、充放電サイクルを繰り返して
も内部抵抗の上昇が小さいアルカリ蓄電池がえられる。
これによって、サイクル寿命特性が良好で、充放電サイ
クルによる出力特性の変化が小さいアルカリ蓄電池が得
られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら一例を説明する。
て、図面を参照しながら一例を説明する。
【００１２】（実施形態１）実施形態１では、本発明の
アルカリ蓄電池用正極板について説明する。実施形態１
のアルカリ蓄電池用正極板は、導電性の支持体と支持体
に支持された活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板
である。
アルカリ蓄電池用正極板について説明する。実施形態１
のアルカリ蓄電池用正極板は、導電性の支持体と支持体
に支持された活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板
である。
【００１３】導電性の支持体には、たとえば、金属多孔
体を用いることができる。具体的には、発泡ニッケルや
繊維状ニッケル基板を用いることができる。
体を用いることができる。具体的には、発泡ニッケルや
繊維状ニッケル基板を用いることができる。
【００１４】上記活物質は水酸化ニッケルを主成分とし
て含む。具体的には、活物質として、たとえば、コバル
トなどを固溶した水酸化ニッケル粒子を用いることがで
きる。上記活物質をペースト状の状態で支持体に充填す
る場合には、上記活物質に、たとえば、水酸化コバルト
粉、コバルト粉、水を加えて混練することによって活物
質ペーストを作製し、支持体に充填すればよい。
て含む。具体的には、活物質として、たとえば、コバル
トなどを固溶した水酸化ニッケル粒子を用いることがで
きる。上記活物質をペースト状の状態で支持体に充填す
る場合には、上記活物質に、たとえば、水酸化コバルト
粉、コバルト粉、水を加えて混練することによって活物
質ペーストを作製し、支持体に充填すればよい。
【００１５】実施形態１のアルカリ蓄電池用正極板で
は、極板の中央部の多孔度が、極板の表面部の多孔度よ
りも大きい。ここで、多孔度とは、理論極板体積に占め
る空孔の比率（未充填部分や活物質空孔を含む）であ
る。この多孔度は、固体の細孔容積を測定する一般的な
水銀圧入法によって測定できる。極板の中央部の多孔度
は、たとえば、２５％〜３０％（水銀圧入法）である。
極板の表面部の多孔度は、２０％〜２５％（水銀圧入
法）である。
は、極板の中央部の多孔度が、極板の表面部の多孔度よ
りも大きい。ここで、多孔度とは、理論極板体積に占め
る空孔の比率（未充填部分や活物質空孔を含む）であ
る。この多孔度は、固体の細孔容積を測定する一般的な
水銀圧入法によって測定できる。極板の中央部の多孔度
は、たとえば、２５％〜３０％（水銀圧入法）である。
極板の表面部の多孔度は、２０％〜２５％（水銀圧入
法）である。
【００１６】実施形態１のアルカリ蓄電池用正極板の一
例について、アルカリ蓄電池用正極板１０の断面図を図
１（ａ）に模式的に示す。図１（ａ）に示すように、発
泡ニッケル１１の周囲には、水酸化ニッケル粒子１２
（ハッチングは省略する）が配置されている（水酸化ニ
ッケル粒子１２間の結着剤などは図示を省略する）。ア
ルカリ蓄電池用正極板１０の中央部では、水酸化ニッケ
ル粒子１２が粗に配置されている。また、アルカリ蓄電
池用正極板１０の表面部では、水酸化ニッケル粒子１２
が密に配置されている。その結果、極板の中央部の多孔
度が、極板の表面部の多孔度よりも大きくなっている。
一方、図１（ｂ）に示す従来の正極板では、多孔度が、
極板中央部と極板表面部とで均一になっている。
例について、アルカリ蓄電池用正極板１０の断面図を図
１（ａ）に模式的に示す。図１（ａ）に示すように、発
泡ニッケル１１の周囲には、水酸化ニッケル粒子１２
（ハッチングは省略する）が配置されている（水酸化ニ
ッケル粒子１２間の結着剤などは図示を省略する）。ア
ルカリ蓄電池用正極板１０の中央部では、水酸化ニッケ
ル粒子１２が粗に配置されている。また、アルカリ蓄電
池用正極板１０の表面部では、水酸化ニッケル粒子１２
が密に配置されている。その結果、極板の中央部の多孔
度が、極板の表面部の多孔度よりも大きくなっている。
一方、図１（ｂ）に示す従来の正極板では、多孔度が、
極板中央部と極板表面部とで均一になっている。
【００１７】アルカリ蓄電池用正極板１０は、実施形態
２で説明するように、支持体に活物質ペーストを充填し
２段階のロールプレス工程でプレスすることによって作
製されることが好ましい。この構成によれば、特に製造
が容易になる。
２で説明するように、支持体に活物質ペーストを充填し
２段階のロールプレス工程でプレスすることによって作
製されることが好ましい。この構成によれば、特に製造
が容易になる。
【００１８】実施形態１のアルカリ蓄電池用正極板で
は、極板の中央部の多孔度が大きい。このため、水酸化
ニッケルの一部がγ型オキシ水酸化ニッケルに変化して
も、極板の中央部の空隙が水酸化ニッケルの体積膨張を
吸収しやすい。したがって、実施形態１のアルカリ蓄電
池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返しても膨
張が小さい正極板が得られる。
は、極板の中央部の多孔度が大きい。このため、水酸化
ニッケルの一部がγ型オキシ水酸化ニッケルに変化して
も、極板の中央部の空隙が水酸化ニッケルの体積膨張を
吸収しやすい。したがって、実施形態１のアルカリ蓄電
池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返しても膨
張が小さい正極板が得られる。
【００１９】（実施形態２）実施形態２では、本発明の
アルカリ蓄電池用正極板の製造方法について一例を説明
する。実施形態２の製造方法によれば、実施形態１のア
ルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
アルカリ蓄電池用正極板の製造方法について一例を説明
する。実施形態２の製造方法によれば、実施形態１のア
ルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
【００２０】実施形態２の製造方法は、導電性の支持体
と支持体に支持された活物質とを備えるアルカリ蓄電池
用正極板の製造方法である。支持体、活物質、および活
物質ペーストについては、実施形態１で説明したものと
同様であるので重複する説明は省略する。
と支持体に支持された活物質とを備えるアルカリ蓄電池
用正極板の製造方法である。支持体、活物質、および活
物質ペーストについては、実施形態１で説明したものと
同様であるので重複する説明は省略する。
【００２１】この製造方法では、まず、活物質が充填さ
れた支持体を第１のロールでプレスして第１のシートを
形成する（第１の工程）。第１のロールは、直径が、３
００ｍｍ〜１２００ｍｍの範囲内である。
れた支持体を第１のロールでプレスして第１のシートを
形成する（第１の工程）。第１のロールは、直径が、３
００ｍｍ〜１２００ｍｍの範囲内である。
【００２２】その後、第１のロールよりも直径が小さい
第２のロールを用いて、第１の工程よりも小さいプレス
圧力で第１のシートをプレスすることによって、極板の
中央部の多孔度が極板の表面部の多孔度よりも大きい第
２のシートを形成する（第２の工程）。第２のロール
は、直径が１５０ｍｍ〜８００ｍｍの範囲内である。
第２のロールを用いて、第１の工程よりも小さいプレス
圧力で第１のシートをプレスすることによって、極板の
中央部の多孔度が極板の表面部の多孔度よりも大きい第
２のシートを形成する（第２の工程）。第２のロール
は、直径が１５０ｍｍ〜８００ｍｍの範囲内である。
【００２３】第２のシートを形成したあとは、必要に応
じてリードの溶接やシートの切断を行うことによってア
ルカリ蓄電池用正極板を製造できる。
じてリードの溶接やシートの切断を行うことによってア
ルカリ蓄電池用正極板を製造できる。
【００２４】上記実施形態２の製造方法では、発泡ニッ
ケルなどの導電性支持体に水酸化ニッケルなどの活物質
を充填したのち第１のロールでプレスすることによっ
て、支持体の骨格全体が均一に圧縮され、表面部と中央
部とでほぼ同程度の多孔度を有する第１のシートが得ら
れる。次いで、上記第１のロールよりも直径が小さい第
２のロールを用いて上記第１の工程よりも小さいプレス
圧力で第１のシートをプレスすることによって、第１の
シートの中央部は支持体のクッション性が強いために圧
縮されにくいが、表面部はさらに圧縮を受ける。この結
果、第２の工程を経た正極板（第２のシート）の表面部
の多孔度を、正極板（第２のシート）の中央部の多孔度
よりも小さくできる。
ケルなどの導電性支持体に水酸化ニッケルなどの活物質
を充填したのち第１のロールでプレスすることによっ
て、支持体の骨格全体が均一に圧縮され、表面部と中央
部とでほぼ同程度の多孔度を有する第１のシートが得ら
れる。次いで、上記第１のロールよりも直径が小さい第
２のロールを用いて上記第１の工程よりも小さいプレス
圧力で第１のシートをプレスすることによって、第１の
シートの中央部は支持体のクッション性が強いために圧
縮されにくいが、表面部はさらに圧縮を受ける。この結
果、第２の工程を経た正極板（第２のシート）の表面部
の多孔度を、正極板（第２のシート）の中央部の多孔度
よりも小さくできる。
【００２５】（実施形態３）実施形態３では、本発明の
アルカリ蓄電池について、一例を説明する。実施形態３
のアルカリ蓄電池２０について、図２に一部分解斜視図
を示す。
アルカリ蓄電池について、一例を説明する。実施形態３
のアルカリ蓄電池２０について、図２に一部分解斜視図
を示す。
【００２６】図２を参照して、実施形態３のアルカリ蓄
電池２０は、ケース２１と、ケース２１内に封入された
正極板２２、負極板２３、電解液（図示せず）、および
正極板２２と負極板２３との間に配置されたセパレータ
２４と、安全弁を備える封口板２５とを備える。
電池２０は、ケース２１と、ケース２１内に封入された
正極板２２、負極板２３、電解液（図示せず）、および
正極板２２と負極板２３との間に配置されたセパレータ
２４と、安全弁を備える封口板２５とを備える。
【００２７】ケース２１は、たとえばスチール缶やＤＩ
缶からなり、負極端子を兼ねてもよい。正極板２２は、
実施形態１で説明した本発明のアルカリ蓄電池用正極板
である。負極板２３、電解液、セパレータ２４および封
口板２５には、アルカリ蓄電池に一般的に用いられるも
のを使用できる。たとえば、負極板２３には、水素吸蔵
合金や水酸化カドミウムなどを含む負極を用いることが
できる。また、電解液には、たとえば、ＫＯＨを溶質と
して含むアルカリ水溶液を用いることができる。また、
セパレータ２４には、たとえば、親水化処理をしたポリ
プロピレン不織布を用いることができる。
缶からなり、負極端子を兼ねてもよい。正極板２２は、
実施形態１で説明した本発明のアルカリ蓄電池用正極板
である。負極板２３、電解液、セパレータ２４および封
口板２５には、アルカリ蓄電池に一般的に用いられるも
のを使用できる。たとえば、負極板２３には、水素吸蔵
合金や水酸化カドミウムなどを含む負極を用いることが
できる。また、電解液には、たとえば、ＫＯＨを溶質と
して含むアルカリ水溶液を用いることができる。また、
セパレータ２４には、たとえば、親水化処理をしたポリ
プロピレン不織布を用いることができる。
【００２８】上記アルカリ蓄電池２０は、実施例で説明
するように、常法に従い製造できる。アルカリ蓄電池２
０では、正極板２２に本発明のアルカリ蓄電池用正極板
を用いるため、充放電サイクルを繰り返しても正極板２
２が膨張しにくい。したがって、アルカリ蓄電池２０
は、充放電サイクルを繰り返しても内部抵抗が増加しに
くく、出力特性が低下しにくい。
するように、常法に従い製造できる。アルカリ蓄電池２
０では、正極板２２に本発明のアルカリ蓄電池用正極板
を用いるため、充放電サイクルを繰り返しても正極板２
２が膨張しにくい。したがって、アルカリ蓄電池２０
は、充放電サイクルを繰り返しても内部抵抗が増加しに
くく、出力特性が低下しにくい。
【００２９】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。この実施例では、本発明のアルカリ蓄電池用
正極を用いてアルカリ蓄電池を製造した一例について説
明する。
説明する。この実施例では、本発明のアルカリ蓄電池用
正極を用いてアルカリ蓄電池を製造した一例について説
明する。
【００３０】まず、水酸化ニッケルを主成分とする水酸
化ニッケル粒子に水を加えて混練し、正極活物質ペース
トを作製した。その後、この正極活物質ペーストを、支
持体である発泡状ニッケル多孔体に充填した。発泡状ニ
ッケル多孔体には、厚さが１．０ｍｍ、多孔度が９５％
で面密度が４５０ｇ／ｃｍ2のものを用いた。
化ニッケル粒子に水を加えて混練し、正極活物質ペース
トを作製した。その後、この正極活物質ペーストを、支
持体である発泡状ニッケル多孔体に充填した。発泡状ニ
ッケル多孔体には、厚さが１．０ｍｍ、多孔度が９５％
で面密度が４５０ｇ／ｃｍ2のものを用いた。
【００３１】その後、活物質ペーストを充填（塗布）し
た支持体を乾燥したのち第１のロールでプレスして第１
のシートを作製した（第１の工程）。このとき、第１の
ロールには直径が６００ｍｍのものを用い、２９４０Ｎ
／ｃｍ2（３００ｋｇｆ／ｃｍ2）の力でプレスを行っ
た。また、プレス速度（第１のシートの移動速度）は１
０ｍ／分とした。第１のシートの厚さは、約０．５５ｍ
ｍとなった。
た支持体を乾燥したのち第１のロールでプレスして第１
のシートを作製した（第１の工程）。このとき、第１の
ロールには直径が６００ｍｍのものを用い、２９４０Ｎ
／ｃｍ2（３００ｋｇｆ／ｃｍ2）の力でプレスを行っ
た。また、プレス速度（第１のシートの移動速度）は１
０ｍ／分とした。第１のシートの厚さは、約０．５５ｍ
ｍとなった。
【００３２】その後、第１のシートを第２のロールでプ
レスして第２のシートを作製した（第２の工程）。第２
のロールには、直径が３００ｍｍのものを用い、第２の
ロールの自重でプレスを行った。すなわち、第２の工程
のプレスは、第１の工程のプレスよりもプレス圧力を小
さくした。また、プレス速度は１０ｍ／分とした。第２
のシートの厚さは約０．５ｍｍとなった。
レスして第２のシートを作製した（第２の工程）。第２
のロールには、直径が３００ｍｍのものを用い、第２の
ロールの自重でプレスを行った。すなわち、第２の工程
のプレスは、第１の工程のプレスよりもプレス圧力を小
さくした。また、プレス速度は１０ｍ／分とした。第２
のシートの厚さは約０．５ｍｍとなった。
【００３３】その後、第２のシートを所定の寸法（厚さ
０．５ｍｍ、幅３５ｍｍ、長さ１１０ｍｍ）に切断し
て、１０００ｍＡｈの理論容量を有する正極板を作製し
た。
０．５ｍｍ、幅３５ｍｍ、長さ１１０ｍｍ）に切断し
て、１０００ｍＡｈの理論容量を有する正極板を作製し
た。
【００３４】一方、比較例として、上述した正極活物質
ペーストを用い、プレス方法のみを変更して正極板を作
製した。このときのプレスは１段階プレスであり、ロー
ルの直径が６００ｍｍのものを用い、３９２０Ｎ／ｃｍ
2（４００ｋｇｆ／ｃｍ2）の力でプレスを行った。ま
た、プレス速度は１０ｍ／分とした。プレス後のシート
の厚さは、約０．５ｍｍとなった。この比較例の正極板
は、多孔度が極板全体で略均一であった。
ペーストを用い、プレス方法のみを変更して正極板を作
製した。このときのプレスは１段階プレスであり、ロー
ルの直径が６００ｍｍのものを用い、３９２０Ｎ／ｃｍ
2（４００ｋｇｆ／ｃｍ2）の力でプレスを行った。ま
た、プレス速度は１０ｍ／分とした。プレス後のシート
の厚さは、約０．５ｍｍとなった。この比較例の正極板
は、多孔度が極板全体で略均一であった。
【００３５】上記２種類の正極板を用いて図２に示した
アルカリ蓄電池２０を作製した。この実施例では、負極
板として、ＭｍＮｉ3.6Ｃｏ0.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3（Ｍｍ：
ミッシュメタル）を使用した負極板を用いた。セパレー
タには、ポリプロピレンセパレータを用いた。電解液に
は、比重が１．３である水酸化カリウム水溶液中に、水
酸化リチウム２０ｇ／ｌを溶解させたアルカリ電解液を
用いた。
アルカリ蓄電池２０を作製した。この実施例では、負極
板として、ＭｍＮｉ3.6Ｃｏ0.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3（Ｍｍ：
ミッシュメタル）を使用した負極板を用いた。セパレー
タには、ポリプロピレンセパレータを用いた。電解液に
は、比重が１．３である水酸化カリウム水溶液中に、水
酸化リチウム２０ｇ／ｌを溶解させたアルカリ電解液を
用いた。
【００３６】具体的には、まず、正極板と負極板とをセ
パレータを介して渦巻き状に捲回し、負極端子を兼ねる
ケースに挿入した。そして、ケース内に電解液２．０ｃ
ｍ３を注入した。最後に安全弁を備えた封口板によって
ケースを封口し、アルカリ蓄電池を製造した。
パレータを介して渦巻き状に捲回し、負極端子を兼ねる
ケースに挿入した。そして、ケース内に電解液２．０ｃ
ｍ３を注入した。最後に安全弁を備えた封口板によって
ケースを封口し、アルカリ蓄電池を製造した。
【００３７】このようにして作製した本発明の電池と比
較例の電池とについて、充放電サイクルを行い、内部抵
抗と放電容量の変化を測定した。充放電サイクルは、５
００ｍＡ（０．５Ｃ）で充放電を繰り返すことによって
行った。充放電サイクルに伴う内部抵抗と放電容量の変
化について、図３に示す。図３中、実線は実施例の電池
のデータを示し、点線は比較例の電池のデータを示す。
また、電池を組み立てる前の正極板（初期）と、５００
サイクル経過後の電池から取り出した正極板とについ
て、それぞれ厚さを測定した。測定結果を表１に示す。
較例の電池とについて、充放電サイクルを行い、内部抵
抗と放電容量の変化を測定した。充放電サイクルは、５
００ｍＡ（０．５Ｃ）で充放電を繰り返すことによって
行った。充放電サイクルに伴う内部抵抗と放電容量の変
化について、図３に示す。図３中、実線は実施例の電池
のデータを示し、点線は比較例の電池のデータを示す。
また、電池を組み立てる前の正極板（初期）と、５００
サイクル経過後の電池から取り出した正極板とについ
て、それぞれ厚さを測定した。測定結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】図３から明らかなように、実施例の電池で
は、比較例の電池に比べて内部抵抗の上昇が少なく、放
電容量も安定して推移した。また、表１から明らかなよ
うに、実施例のサンプルは、充放電サイクルの前後で極
板の厚さの変化が小さいことがわかった。このように、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板は、充放電サイクルに
よる体積膨張が小さいことがわかった。
は、比較例の電池に比べて内部抵抗の上昇が少なく、放
電容量も安定して推移した。また、表１から明らかなよ
うに、実施例のサンプルは、充放電サイクルの前後で極
板の厚さの変化が小さいことがわかった。このように、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板は、充放電サイクルに
よる体積膨張が小さいことがわかった。
【００４０】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルカリ
蓄電池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返して
も膨潤が少なく製造が容易な正極板が得られる。また、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板の製造方法によれば、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
また、本発明のアルカリ蓄電池によれば、充放電サイク
ル後も内部抵抗の上昇が小さいアルカリ蓄電池が得られ
る。
蓄電池用正極板によれば、充放電サイクルを繰り返して
も膨潤が少なく製造が容易な正極板が得られる。また、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板の製造方法によれば、
本発明のアルカリ蓄電池用正極板を容易に製造できる。
また、本発明のアルカリ蓄電池によれば、充放電サイク
ル後も内部抵抗の上昇が小さいアルカリ蓄電池が得られ
る。
【図１】 （ａ）本発明および（ｂ）従来のアルカリ蓄
電池用正極板について一例を模式的に示す断面図であ
る。
電池用正極板について一例を模式的に示す断面図であ
る。
【図２】 本発明のアルカリ蓄電池について一例を示す
一部分解斜視図である。
一部分解斜視図である。
【図３】 本発明のアルカリ蓄電池について充放電サイ
クル経過による内部抵抗と放電容量の変化を示すグラフ
である。
クル経過による内部抵抗と放電容量の変化を示すグラフ
である。
１０ アルカリ蓄電池用正極板 １１ 発泡ニッケル（支持体） １２ 水酸化ニッケル粒子 ２０ アルカリ蓄電池 ２１ ケース ２２ 正極板（アルカリ蓄電池用正極板） ２３ 負極板 ２４ セパレータ ２５ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生駒 宗久 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 松村 潤 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H028 AA01 AA06 BB04 BB14 CC10 CC11 FF04 HH05 HH09 5H050 AA07 AA19 BA11 CA03 GA03 GA23 GA26 HA03 HA09 HA12 HA15
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性の支持体と前記支持体に支持され
た活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板であって、 前記活物質が水酸化ニッケルを含み、 中央部の多孔度が表面部の多孔度よりも大きいアルカリ
蓄電池用正極板。 - 【請求項２】 前記支持体に前記活物質を充填し、２段
階のロールプレス工程でプレスすることによって作製さ
れる請求項１に記載のアルカリ蓄電池用正極板。 - 【請求項３】 導電性の支持体と前記支持体に支持され
た活物質とを備えるアルカリ蓄電池用正極板の製造方法
であって、 前記活物質が充填された前記支持体を第１のロールでプ
レスして第１のシートを形成する第１の工程と、 前記第１のロールよりも直径が小さい第２のロールを用
いて、前記第１の工程よりも小さいプレス圧力で前記第
１のシートをプレスすることによって、中央部の多孔度
が表面部の多孔度よりも大きい第２のシートを作製する
第２の工程とを含むアルカリ蓄電池用正極板の製造方
法。 - 【請求項４】 正極板と負極板とを備えるアルカリ蓄電
池であって、前記正極板が請求項１または２に記載のア
ルカリ蓄電池用正極板であるアルカリ蓄電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377886A JP4772185B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池 |
| US10/014,250 US6902846B2 (en) | 2000-12-12 | 2001-12-10 | Positive electrode plate for alkaline storage battery and method for manufacturing the same, and alkaline storage battery using the same |
| DE60100698T DE60100698T2 (de) | 2000-12-12 | 2001-12-11 | Verfahren zur Herstellung einer positiven Elecktrodenplatte |
| EP01129555A EP1215741B1 (en) | 2000-12-12 | 2001-12-11 | Method for manufacturing a positive electrode plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000377886A JP4772185B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184397A true JP2002184397A (ja) | 2002-06-28 |
| JP4772185B2 JP4772185B2 (ja) | 2011-09-14 |
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ID=18846546
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000377886A Expired - Fee Related JP4772185B2 (ja) | 2000-12-12 | 2000-12-12 | アルカリ蓄電池用正極板およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US6902846B2 (ja) |
| EP (1) | EP1215741B1 (ja) |
| JP (1) | JP4772185B2 (ja) |
| DE (1) | DE60100698T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014006963A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 電池とその緩衝部材の製造方法および製造装置 |
| KR20190051620A (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| CN113421992A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-21 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种负极片及其制备方法和锂离子电池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7846574B2 (en) * | 2004-08-27 | 2010-12-07 | Panosonic Corporation | Positive electrode plate for alkaline storage battery and method for producing the same |
| JP2007095544A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ二次電池用正極板およびアルカリ二次電池 |
| JP5651547B2 (ja) * | 2011-06-29 | 2015-01-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| KR20160102083A (ko) | 2013-02-28 | 2016-08-26 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 정극 활물질, 정극 재료, 정극 및 비수전해질 이차 전지 |
| KR101635336B1 (ko) * | 2013-03-15 | 2016-06-30 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 정극 활물질, 정극 재료, 정극 및 비수전해질 이차 전지 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5226435A (en) * | 1975-08-23 | 1977-02-28 | Kogyo Gijutsuin | Battery plate |
| JPS61143941A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用ニツケル正極の製造法 |
| JPH08203514A (ja) * | 1995-01-24 | 1996-08-09 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニッケル電極、及びその製造方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50132441A (ja) | 1974-04-08 | 1975-10-20 | ||
| JPS6028043B2 (ja) | 1977-06-03 | 1985-07-02 | ソニー株式会社 | 電子編集用磁気記録再生装置 |
| US4251603A (en) | 1980-02-13 | 1981-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery electrode |
| JPS575018A (en) | 1980-06-13 | 1982-01-11 | Olympus Optical Co Ltd | Focus controller |
| FR2548459B3 (fr) | 1983-06-29 | 1986-07-18 | Rech Applic Electrochimique | Electrode plastifiee de cadmium |
| JP2546638B2 (ja) | 1985-12-23 | 1996-10-23 | 古河電池 株式会社 | 電池用極板の製造法 |
| JP3225608B2 (ja) | 1992-06-25 | 2001-11-05 | 日本電池株式会社 | アルカリ電池用水酸化ニッケル正極板およびその製造方法 |
| US5506076A (en) | 1993-06-30 | 1996-04-09 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Alkali secondary battery |
| JP2802482B2 (ja) | 1994-10-28 | 1998-09-24 | 古河電池株式会社 | アルカリ二次電池用ニッケル極 |
| JP2973894B2 (ja) * | 1995-05-09 | 1999-11-08 | 松下電器産業株式会社 | 円筒型電池 |
| FR2737737A1 (fr) | 1995-08-09 | 1997-02-14 | Scps | Structures metalliques poreuses trois dimensions pour application a la realisation de supports d'electrodes |
| JPH10289713A (ja) | 1997-04-11 | 1998-10-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | ペースト式ニッケル極板の製造法 |
| JP4644336B2 (ja) | 2000-05-10 | 2011-03-02 | パナソニック株式会社 | アルカリ蓄電池用正極の製造方法 |
-
2000
- 2000-12-12 JP JP2000377886A patent/JP4772185B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-12-10 US US10/014,250 patent/US6902846B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-11 DE DE60100698T patent/DE60100698T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-11 EP EP01129555A patent/EP1215741B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US6902846B2 (en) | 2005-06-07 |
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| DE60100698T2 (de) | 2004-07-15 |
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